Aplicación de Nanomateriales siliceos como catalizadores en Procesos Avanzados de Oxidación heterogéneos.

VERÓNICA R. ELÍAS; NATALIA I. CUELLO; EMA V. SABRE; MARÍA P. CARRARO; PABLO A. OCHOA; SANDRA G. CASUSCELLI; GRISELDA A. EIMER

Córdoba

Congreso; Nanocórdoba 2014; 2014

Nanomateriales siliceos mesoporosos MCM-41 con estructura de poros uniforme y arreglo hexagonal, han recibido considerable atención debido a sus propiedades específicas tales como alta área específica, gran volumen de poros, tamaño de poro uniforme en el rango de 2-10 nm, estabilidad y posibilidad de modificar su superficie con la presencia de distintos grupos funcionales. El diseño de catalizadores con propiedades magnéticas provee un método conveniente para lograr su efectiva separación y regeneración de los medios de reacción donde sean evaluados. En este sentido, una de las recientes aplicaciones de los mismos ha sido como catalizadores en procesos de degradación de contaminantes orgánicos presentes en el agua. Investigaciones recientes revelan que más del 25% de la población mundial sufre de problemas de salud e higiene relacionados a la contaminación de recursos hídricos. En particular, la contaminación del agua por efluentes coloreados provenientes de diversas industrias constituye un serio problema ambiental en todo el mundo. En este contexto, los procesos de oxidación avanzada (PAOs), basados en la generación de radicales hidroxilos altamente reactivos capaces de atacar la mayoría de los compuestos orgánicos, aparecen como una alternativa de degradación muy prometedora. En particular, los procesos tipo fotocatalíticos o aquellos Fenton o tipo foto-Fenton constituyen una poderosa fuente de radicales hidroxilos desde el O2, H2O2 en presencia de cationes de metales de transición con, al menos, dos estados de oxidación, como el Fe. A su vez, el desarrollo de catalizadores heterogéneos permite superar las principales desventajas de los sistemas homogéneos, minimizando la concentración de iones metálicos en las aguas tratadas, operando bajo condiciones medias de pH y siendo recuperables desde el medio de reacción. Hasta el momento se han desarrollado catalizadores nano-estructurados MCM-41 con propiedades magnéticas, mediante su modificación con distintos metales de transición (Fe, Co, Ni) para ser aplicados en PAOs tales como procesos tipo Fotocatalíticos como así también Fenton o tipo foto-Fenton heterogéneos. Mediante estos procesos y con el empleo de catalizadores magnéticamente separables se pretende obtener una efectiva degradación de los efluentes coloreados provenientes de diversos procesos industriales. Se intentará establecer relaciones entre propiedades estructurales, químicas magnéticas y actividad catalítica, prestando atención a la posible utilización de luz visible como fuente de radiación, si es necesaria. Se espera entonces, desarrollar nuevas tecnologías sustentables en el campo de la catálisis y remediación ambiental, globalmente más eficientes y con menores costos operativos.